变压吸附理论学习.ppt

这就是PSA10-2-4的整个工艺流程。 这个工艺通过自控系统，还可以切换成如下表的其 它流程，如9塔、8塔、5塔等的工艺流程，切塔后换成 其他的工艺流程，氢气回收率就会受到影响。 6 装置的运行 变压吸附氢提纯装置在正常运行过程中的操作是非常 少的，几乎所有的调节均由计算机自动完成，操作人员只 需注意产品纯度是否在最佳范围，和装置是否有报警可。 6.1 产品纯度的调整 变压吸附工艺具有产品纯度范围宽、且易于调整的特 点。由于产品纯度与产品回收率是成反向关系的，即：在 原料气条件不变和吸附、解吸压力一定的情况下，产品纯 度越高、氢气回收率越低；产品纯度越低、氢气回收率越 高。因而，要保证装置运行于最佳状态，就必须将产品纯 度控制在即能满足生产需要，又尽可能低的范围内。 调整产品氢纯度的方法就是：修改吸附时间和减少原 料处理量。另外延长抽真空的时间或是减少顺放时间也可 以改变产品的收率。 6.2 装置处理量的调节 当装置的处理量改变之后(或原料气组成改变 后)，将有可能影响产品的纯度，这时可调整“吸附 时间”，使产品纯度重新运行于最佳范围 6.3 冲洗及抽真空的控制 冲洗的速度是由冲洗调节阀回路控制的，可以投 入自动调整，也可在手动状态下通过调整其设定值 即可控制冲洗速度。 为保证吸附剂的再生效果，冲洗及抽真空的时间 应尽量长。 6.4 产品气升压控制 产品气升压的速度是由产品气升压调节阀控制 的，可以投入自动调整，也可在手动状态下通过给 定产品气升压调节阀的最大和最小开度来调节。当 增大产品气升压调节阀的最大和最小开度时，升压 速度加快；当减小产品气升压调节阀的最大和最小 开度时，升压速度减慢； 为保证升压过程平稳，产品气升压调节阀的开 度设定原则是：在升压时间内能恰好缓慢地将吸附 塔压力升至吸附压力。 最后看一下现场开车的操作注意事项 系统严禁将水带入PSA部分，否则将损坏吸附剂。 在生产过程中，如须检修与工艺气接触的任何设备均应先进行置换。 逆放、均压、产品气升压、冲洗和抽真空的速度均不益太快，都应坚持这样的原则：在保证能达到压力要求的条件下应尽量缓慢进行。否则可能影响再生效果和吸附剂使用寿命。 冲洗抽真空的时间应尽量长且应缓慢均匀进行。 7 自控系统 8 现场经验 变压吸附学习PSA 1 概况：变压吸附（Pressure Swing Adsorption.简称PSA）是一种新型气体吸附分离技 术，它有如下优点： ⑴产品纯度高。⑵一般可在室温和不高的压力下 工作，床层再生时不用加热，节能经济。⑶设备简 单，操作、维护简便。⑷连续循环操作，可完全达 到自动化。 正是因为这样的优点，PSA技术发展到现 在，技术发展迅速并相当成熟。 变压吸附发展史 变压吸附空分制氧始创于20世纪60年代初，并于70年 代实现工业化生产。在此之前,传统的工业空分装置大部 分采用深冷精馏法(简称深冷法) 。 　80年代以来至今高吸附分离性能的沸石分子筛的相继开 发利用和工艺流程的改进，使得变压吸附空分技术得到迅 速地发展，与深冷空分装置相比，PSA过程具有启动时间 短和开停车方便、能耗较小和运行成本低、自动化程度高 和维护简单、占地面积小和土建费用低等特点。在不需要 高纯氧的中小规模(小于100吨/天，相当于3000Nm3/h )氧 气生产中比深冷法更具有竞争力。广泛的应用于电炉炼 钢、有色金属冶炼、玻璃加工、甲醇生产、碳黑生产、化 肥造气、化学氧化过程、纸浆漂白、污水处理、生物发 酵、水产养殖、医疗和军事等诸多领域 四十多年来变压吸附空分制氧技术的研究进展主要表 现在两个方面:一是空分制氧吸附剂和其吸附理论的研究 方面，二是空分制氧工艺循环过程的研究方面。国内对这 项技术的研究尽管起步较早，然而在较长的一段时间内发 展相对较缓。但是近几年各种流程的设备相继投产为各行 各业带来了巨大的经济效益。 2 原理 2.1先看吸附，当两种相态不同的物质接触时， 其中密度较低物质的分子 在密度较高的物质表面被 富集的现象和过程。 具有吸附作用的物质（一般 为密度相对较大的多孔固体） 被称为吸附剂，被吸附的物质称为吸附质。 吸附按其性质的不同可分为四大类，即： 化学吸附、活性吸附、毛细管凝缩、物理吸附。 本次学习的变压吸附主要就是物理吸附。 气 相 固 相 物理吸附是指依靠吸附剂与吸附质分子间的分子力（即范德华力）进行的吸附。其特点是：吸附过程中没有化学反应，吸附过程进行的极快，参与吸附的各相物质间的平衡在瞬间即